teqc本科毕业论文(答辩)

TEQC在GPS数据预处理中的应用研究,姓 名：时 凯指导老师：桑文刚,河海大学本科毕业论文答辩,本文结构安排,第一章 绪论第二章 GPS误差的来源及数据预处理第三章 TEQC在数据预处理中的应用第四章 TEQC操作界面可视化第五章 总结与展望,第一章 绪论,1.1研究背景及意义 随着空间技术的发展，对GPS导航、定位与定轨的精度、可靠性要求越来越高，而GPS数据的预处理直接关系到GPS导航定位结果的质量。 TEQC ( Translation Editing and Quality Checking)是功能强大且简单易用的GPS/ GLONASS 数据预处理软件，但该软件在人机交互与可视化方面还不够完善。 以TEQC各功能模块为基础，利用高级语言实现格式转换、编辑和质量检核等GPS数据预处理方面的二次开发与可视化研究。,1.2 发展和研究现状 从GPS数据预处理的内容来看，数据传输和格式转 换、数据格式的标准化、数据筛选、差分观测值的形成等内容无论是相当成熟的。 GPS数据预处理的软件来看，大多数软件都实现了GPS数据预处理的大部分内容。 UNvocA研制的TEQC就是具有代表性的GPS数据预处理软件，该软件是集数据转换、编辑和质量检查为一体的GPS数据预处理软件。,第一章 绪论,第一章 绪论,1.3 本文主要研究内容 1. 掌握GPS数据接收机格式 2. 熟悉GPS数据预处理内容与流程 3. 熟悉TEQC软件功能及操作 4. 开发基于TEQC软件的可视化界面 5. 软件设计与测试,第二章 GPS误差的来源及数据预处理,2.1 GPS测量误差的来源与卫星有关的误差 包括卫星星历误差、卫星钟误差、地球自转的影响和相对论效应的影响等 。信号传播的误差 主要指电离层和对流层对信号的影响，以及信号传播的多路径效应等 。观测误差和接受设备的误差 观测误差、接收机钟差、天线相位中心位置偏差,第二章 GPS误差的来源及数据预处理,2.2 GPS基线解算 GPS基线向量是利用2台或2台以上接收机所采集的同步观测数据形成的差分观测值，通过参数估计的方法计算出两两接收机之间的三维坐标差。 影响GPS基线解算结果的几个因素：基线解算时所设定的起点坐标不准确、卫星的观测时间太短、有个别时间段里周跳太多。,2.3 GPS数据预处理,第二章 GPS误差的来源及数据预处理,数据采集,粗加工,预处理,基线解算,实时定位,数据库管理系统,GPS网与地面网的联合 处理，高程问题的解决,数据库,第二章 GPS误差的来源及数据预处理,GPS数据预处理目的与内容 数据预处理的主要目的是对原始观测数据进行编辑、加工与整理，剔除粗差，删除无效无用数据，分流出各种专用的信息文件，为下一步的平差计算做准备。 主要工作内容有：数据传输和解码、数据筛选和编辑、数据标准化、接收机中差估算、差分观测值或线性组合观测值形成、基线向量近似值估算和周跳探测、修复或标记等。,第三章 TEQC在数据预处理中的应用,3.1 RINEX格式 RINEX(Receiver Independent Exchange Format/与接收机无关的交换格式)是一种在GPS测量应用中普遍采用的标准数据格式。它由瑞士伯尔尼大学天文学院的Werner Gurtner于1989年提出。 现在，RINEX格式已经成为了GPS测量应用等的标准数据格式，几乎所有测量型GPS接收机厂商都提供将其格式文件转换为RINEX格式文件的工具，而且几乎所有的数据分析处理软件都能够直接读取RINEX格式的数据。,第三章 TEQC在数据预处理中的应用,RINEX命名方式及文件实例,命名方式,第三章 TEQC在数据预处理中的应用,文件实例,观测值文件,第三章 TEQC在数据预处理中的应用,导航电文文件,第三章 TEQC在数据预处理中的应用,3.3 TEQC软件 TEQC ( Translation , Editing , and Quality Checking) 是功能强大且简单易用的GPS/ GLONASS 数据预处理软件。 TEQC 是一个命令行运行软件,在Windows DOS/DOS 环境下运行。 体积小巧、功能强大、简单实用，是一款免费公开软件。主要功能有格式转换、编辑和质量检核。,第三章 TEQC在数据预处理中的应用,3.4 TEQC功能格式转换 解决后处理软件数据的交换和输入格式问题，适用于目前常用的多数GPS 接收机数据编辑 teqc -0.mo “G001” text1.10o text2.10o （测站名）,文件头命令,第三章 TEQC在数据预处理中的应用,teqc -st 05:00:00 +dh 3 text1.o text2.o 提取观测文件text1.o文件从5点开始后3个小时(5:00-8:00)的观测数据，并保存为text2.oteqc file1.10o file2.10o file1.10o 时间上连续的观测值文件合并teqc -O.obs L1+L2 test1.o test2.o 提取观测值L1,L2,第三章 TEQC在数据预处理中的应用,质量检核 电离层延迟、多路径效应、接收机噪声是影响数据质量的主要因素,其中多路径效应是最为复杂的。 teqc +qc text1.o text1.mp1（L1载波C/A码或P码伪距的多路径影响） text2.mp2 （L2载波P码伪距的多路径影响） text1.sn1 （L1载波信噪比） text2.mp2 （L2载波信噪比） 等文件。,第四章 TEQC操作界面可视化,4.1 TEQC可视化 TEQC是纯DOS界面的应用程序，与用户交互性较差 使用了shellexecute 函数，用它实现了打开默认路径下的名为a的批处理文件： ret& = ShellExecute(0,App.Path & a.bat,0) Vb实现生成TEQC命令，并把命令存储在a.bat上,第四章 TEQC操作界面可视化,第四章 TEQC操作界面可视化,软件功能： 读取观测值文件，自动进行质量检核 修改采样间隔 截取某个时间段内的观测数据 去除某颗卫星的观测数据 文件合并 选择观测值类型,第四章 TEQC操作界面可视化,软件测试：,结合绘图软件绘制多路径误差,第四章 TEQC操作界面可视化,4.2 基于TEQC多路径效应分析实验 验证TEQC在数据预处理方面的优势及可视化程序的有效性，设计在多路径效应较强的环境下进行实验。,一台NOVATEL DL4型接收机安置在具有强制对中盘的观测墩上，观测墩两侧各有较高建筑物。,第四章 TEQC操作界面可视化,实验示意图 突出多路径效应对观测信号的影响，在距离观测站为1m的位置放置了一块东西走向的金属制铝箔遮挡板。,第四章 TEQC操作界面可视化,实验所处观测时段内，测站点上所观测的卫星分布如右图,第四章 TEQC操作界面可视化,在 2005/10/24 18:27:10 至 2005/10/24 18:47:00这段时间内观测到的卫星一共有9颗，分别为：G8、G15、G27、G3、G19、G16、G13、G23、G11 其中，G15、G16、G23、G11的卫星高度角较小，且G23 、G11、G15卫星运行轨道分布在南北方向 运用TEQC对这段时间的观测数据进行质量检核，并使用视图软件QCVIEW对载波的多路径误差显示出来： qcview -ddd.mp1 -all,第四章 TEQC操作界面可视化,G3多路径误差,第四章 TEQC操作界面可视化,G16多路径误差,第四章 TEQC操作界面可视化,G11的多路径误差,第四章 TEQC操作界面可视化,G15卫星的多路径误差,第四章 TEQC操作界面可视化,G23卫星的多路径误差,第四章 TEQC操作界面可视化,G3卫星所处高度角很高，多路径效应不明显G23 、G11、G15分布在南北方向，UNB1主楼平台所反射的卫星信号和直接来自卫星的信号产生干涉，多路径误差较大铝箔挡板摆放在GPS测站南面，距离测站仅1m 北方向上的卫星多路径误差比南